DE4411555C2

DE4411555C2 - Vorrichtung zum Wechseln von Paletten

Info

Publication number: DE4411555C2
Application number: DE19944411555
Authority: DE
Inventors: Martin Schmudde; Joerg Dipl Ing Saalfrank; Dieter Dipl Ing Konnerth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-04-02
Filing date: 1994-04-02
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2014-04-03
Also published as: DE4411555A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Paletten nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 34 37 883 ist eine Palettenwechselvorrichtung bekannt, bei der mittels einer in einem feststehenden Gestell angeordneten Horizontaltransport-Einheit einzelne Paletten aus einem Palettenstapel in eine zur Bearbeitung dienende zweite Position überführt werden. Nach der Bearbeitung wird die zugeführte Palette von der Horizontaltransport-Einheit zurück in die erste Position gebracht, jedoch in einen anderen Palettenstapel. Dazu ist eine zusätzliche Hebevorrichtung vorgesehen, die der Horizontaltransport-Einheit jeweils den entsprechenden Palettenstapel zuordnet. Während des Palettenwechsels ist die Arbeitsposition nicht belegt, so daß in dieser Zeit keine Bearbeitung durchgeführt werden kann. Damit ist die Bearbeitungszeit beziehungsweise Taktzeit, der in der Arbeitsposition tätigen Bearbeitungseinheit abhängig von der Palettenwechselzeit. Bei kurzen Taktzeiten ist dann häufig die Palettenwechselzeit größer als die Taktzeit selbst.

Bei einer weiteren aus der DE-OS 34 37 883 bekannten Ausführungsform ist die Hebevorrichtung zum Abführen der Paletten in der Arbeitsposition angeordnet. Dadurch reduziert sich zwar die Palettenwechselzeit, da der Rückführtakt der Horizontaltransport-Einheit entfällt. Die Palettenwechselzeit setzt sich jedoch noch zusammen aus der Zuführtaktzeit der Horizontaltransport-Einheit und der Taktzeit der Hebevorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Palettenwechselvorrichtung zu schaffen, bei der der taktzeitrelevante Palettenwechselzeitanteil soweit wie möglich reduziert wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Einfluß der Palettenwechselzeit auf die Taktzeit gering ist. Der taktzeitrelevante Palettenwechselzeitanteil beschränkt sich auf ein kurzes Anheben der Palette in der Arbeitsposition, auf die Horizontalbewegung sowie auf ein kurzes Absetzen der neuen Palette in der Arbeitsposition. Die restliche Palettenwechselzeit, in der die Vertikalbewegungen zum Zuführen und Abführen der Palette ausgeführt wird, hat keinen Einfluß auf die Taktzeit, weil während dieser Zeit bereits das Bearbeiten beziehungsweise Be- oder Entladen der in der Arbeitsposition befindlichen Palette erfolgt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. Eine besonders kurze Palettenwechselzeit ist möglich, wenn nur eine gemeinsame Vertikalachse und nur eine Horizontalachse vorgesehen sind und die Vertikaltransport-Einheit von der Horizontaltransport-Einheit bewegbar ist. Besonders zweckmäßig ist ferner, die Lage der Paletten durch Sensormittel zu detektieren und dementsprechend die Vertikaltransport-Einheit sowie die Greifer zu steuern.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2 einen Schnitt entsprechend den Linien II-II gemäß Fig. 1.

Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung ist gemäß Fig. 1 von einem Gestell 10 umgeben, welches eine Bearbeitungsstation 11 darstellt. In der Bearbeitungsstation 11 ist eine erste äußere Palettenposition 12 mit Paletten 18′ und eine zweite äußere Palettenposition 13 mit Paletten 18′′ sowie eine dazwischenliegende Arbeitsposition 14 mit einer Palette 18 angeordnet. In den Palettenpositionen 12, 13 ist jeweils ein Werkstattwagen 15 positioniert, auf dem die Paletten 18′ und 18′′ jeweils in Stapeln angeordnet sind. Die Arbeitsposition 14 verfügt über einen Arbeitstisch 19 und ein Greiferwerkzeug 17 (Fig. 2), wobei die Palette 18 zur Bearbeitung auf dem Arbeitstisch 19 abgelegt ist.

Das Gestell 10 ist beispielsweise mit zwei Trägern 16 ausgeführt, an denen eine Horizontaltransport-Einheit 20 befestigt ist. Die Horizontaltransport-Einheit 20 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine obere und eine untere Horizontalführung 21, 22 auf, wobei an der unteren Horizontalführung 22 ein beispielsweise pneumatisch betriebener Linearantrieb 23 mit einem Antriebsschlitten 24 befestigt ist. Der Antriebsschlitten 24 verfügt über einen Nocken 25, der in eine an einer Trägerplatte 26 befestigte Klaue 27 eingreift.

An der Trägerplatte 26 ist gemäß Fig. 1 eine Vertikaltransport-Einheit 30 mit einer ersten Vertikalführung 31 und einer zweiten Vertikalführung 32 befestigt, wobei zwischen den beiden Vertikalführungen 31, 32 beispielsweise ein schrittmotorgetriebener Vertikalantrieb 33 (Fig. 2) angeordnet ist. Der Vertikalantrieb 33 greift im vorliegenden Ausführungsbeispiel an beiden von den Vertikalführungen 31, 32 geführten ersten und zweiten Vertikalschlitten 34, 35 an.

Bei hohen Paletten 18, 18′, 18′′ ist es zweckmäßig, den schrittmotorgetriebenen Vertikalantrieb 33 durch einen polumschaltbaren Getriebebremsmotor zu ersetzen. Die beiden Vertikalschlitten 34, 35 sind an einem Greiferrahmen 40 befestigt. Der Greiferrahmen 40 ist so gestaltet, daß er eine der beiden äußeren Palettenpositionen 12, 13 und die Arbeitsposition 14 umgibt. Die beiden äußeren Palettenpositionen 12 und 13 sind dabei symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie der Arbeitsposition 14 angeordnet. Damit ist gewährleistet, daß der Transportweg der Paletten 18′ von der ersten Palettenposition 12 zur Arbeitsposition 14 und der Transportweg der Paletten 18 von der Arbeitsposition 14 zur zweiten Palettenposition 13 gleich ist.

Am Greiferrahmen 40 sind für jede der beiden umschlossenen Palettenpositionen ein erstes Greiferpaar 41 und ein zweites Greiferpaar 42 vorgesehen. Die Greiferpaare 41, 42 können jedoch auch jeweils aus einzelnen Greifern bestehen, wobei dann ein Greifer die Palette 18, 18′, 18′′ gegen einen festen Anschlag drückt. Die beiden vertikaltransportseitig angeordneten Greifer der beiden Greiferpaare 41, 42 sind jeweils an einer in den Greiferrahmen 40 eingesetzten Strebe 43 befestigt. Die Greifer der beiden Greiferpaare 41, 42 verfügen jeweils über zwei an der Schmalseite der Palette 18 angreifende Greiferfinger 44.

Die Palettenpositionen 12, 13 und die Arbeitsposition 14 ist so gestaltet, daß der Greiferrahmen 40 jeweils zwischen der ersten Palettenposition 12 und der Arbeitsposition 14 sowie der zweiten Palettenposition 13 und der Arbeitsposition 14 vertikal nach unten verfahrbar ist, so daß die Greifer 41, 42 bis zur im Werkstattwagen 15 gestapelten untersten Palette 18 bewegbar sind. Damit die Paletten 18 in den Palettenpositionen 12 und 13 eine definierte Lage bekommen, sind für die in die Palettenpositionen 12 und 13 einfahrbaren Werkstattwagen 15 nicht dargestellte Zentriervorrichtungen vorgesehen.

Zur Detektierung der Endlage der Horizontaltransport-Einheit 20 ist ein rechter und ein linker Näherungsschalter 51, 52 vorgesehen, über welche der Linearantrieb 23 abgeschaltet wird. Zur Dämpfung der beiden Endlagen der Horizontaltransport-Einheit 20 ist zusätzlich ein rechtes und ein linkes Dampfungselement 53, 54 angeordnet, gegen die beispielsweise das Gehäuse der beiden Vertikalführungen 31, 32 anschlägt. Das Ende des Palettenstapels wird von einem oberen Näherungsschalter 55 und einem unteren Näherungsschalter 56 detektiert. Mit dem oberen Näherungsschalter 55 wird erfaßt, daß bald die letzte Palette 18, 18′, 18′′ vom Stapel erreicht ist, wobei der untere Näherungsschalter 56 dann das tatsächliche Erreichen der letzten Palette 18, 18′, 18′′ signalisiert. Die Lage der zu greifenden Palette 18, 18′, 18′′, in den Palettenstapeln wird beispielsweise mittels optischer Sensoren 57 erfaßt, wobei die optischen Sensoren 57 am Greiferrahmen 40 befestigt sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in der Arbeitsposition 14 eine Palette 18 vom Greiferwerkzeug 17 mit Werkstücken beladen. Eine in der Palettenposition 12 gestapelte leere Palette 18′ wird der Arbeitsposition 14 zugeführt und dort auf dem Arbeitstisch 19 positioniert. Dazu wird der Greiferrahmen 40 aus der in Fig. 2 dargestellten vertikalen Ausgangsposition durch Betätigen der Vertikaltransport-Einheit 30 nach unten gefahren, bis das Greiferpaar 41 die im Palettenstapel befindliche obere Palette 18′ erreicht. Die Position der zu greifenden Palette 18′ wird dabei mit den optischen Sensoren 57 erfaßt.

In der entsprechenden vertikalen Position wird die leere Palette 18′ vom Greiferpaar 41 abgegriffen und der Greiferrahmen 40 in die vertikale Ausgangsstellung zurück bewegt, in der das zweite Greiferpaar 42 die inzwischen vom Greiferwerkzeug 17 bearbeitete Palette 18 greift. Danach wird der Greiferrahmen 40 über eine über dem Arbeitstisch 19 liegende Hebeposition mittels der Vertikaltransport-Einheit 30 angehoben. In dieser vertikalen Position setzt die Horizontaltransport-Einheit 20 ein und bewegt den Greiferrahmen 40 nach links, bis der linke Näherungsschalter 52 die linke Anschlagposition des Greiferrahmens 40 detektiert. In dieser Position befindet sich die leere Palette 18′ über der Arbeitsposition 14, wobei durch Absenken des Greiferrahmens 40 mittels der Vertikaltransport-Einheit 30 die leere Palette 18′ auf den Arbeitstisch 19 gefahren wird. In dieser Position öffnet das erste Greiferpaar 41 und die nunmehr mit 18 bezeichnete Palette wird zum Bestücken auf dem Arbeitstisch 19 ablegt.

Die bereits bestückte Palette 18 befindet sich jetzt links über der zweiten Palettenposition 13. Durch eine abwärts gerichtete Bewegung der Vertikaltransport-Einheit 30 wird die bestückte Palette 18 in der zweiten Palettenposition 13 auf dem Palettenstapel mit den Paletten 18′′ abgelegt.

Anschließend bewegt die Vertikaltransport-Einheit 30 den Greiferrahmen 40 nach oben aus dem Palettenstapel heraus bis über die in der Arbeitsposition 14 positionierte Palette 18. In dieser vertikalen Position wird der Greiferrahmen 40 von der Horizontaltransport-Einheit 20 wieder zurück in die rechte Endlage bewegt, wobei diese durch den rechten Näherungsschalter 51 angezeigt wird. In dieser rechten Ausgangslage wird der Greiferrahmen 40, wie bereits beschrieben, von der Vertikaltransport-Einheit 30 abwärts zur nächsten leeren Palette 18′ gefahren, die vom ersten Greiferpaar 41 gegriffen wird. Die Zuführung der leeren Palette 18′ zur Arbeitsposition 14 und das Abführen der bestückten Palette 18 zur zweiten Palettenposition 13 wiederholt sich ständig bis in der zweiten Palettenposition 13 auf dem dort positionierten Werkstattwagen 15 eine entsprechende Anzahl von bestückten Paletten 18′′ abgestapelt ist. Das Erreichen der entsprechenden Stapelhöhe wird beispielsweise von einem nicht dargestellten auf entsprechender Höhe im Gestell 10 angeordneten Sensor erfaßt.

Das Bestücken der in der Arbeitsposition 14 angeordneten Palette 18 erfolgt während die vorher bestückte Palette 18 in der Palettenposition 13 abgelegt wird und der Greiferrahmen 40 von der linken Endlage in die rechte Endlage zurückfährt und dort eine leere Palette 18′ greift.

Claims

1. Vorrichtung zum Wechseln von Paletten zwischen drei Positionen, mit einer in einem feststehenden Gestell angeordneten Horizontaltransport-Einheit, welche die Paletten von einer Position in die benachbarte Position bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen (12, 13, 14) im gleichen Abstand hintereinander angeordnet sind, daß die Horizontaltransport-Einheit (20) Greifer (41, 42) für in zwei benachbarten Position (12, 14) befindliche Paletten (18, 18′) aufweist und daß die Greifer (41, 42) gleichzeitig die zwei in benachbarten Positionen (12, 14) befindlichen Paletten (18, 18′) greifen und die gegriffenen Paletten (18, 18′) zur jeweils benachbarten Position (13, 14) überführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der HorizontaltransPort-Einheit (20) verbundene Vertikaltransport-Einheit (30) vorgesehen ist, mit der die Greifer (41, 42) in vertikaler Richtung verfahrbar sind, und daß die Vertikaltransport-Einheit (30) von der Horizontaltransport-Einheit (20) bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (41, 42) in einem Greiferrahmen (40) in einer gemeinsamen horizontalen Ebene festgelegt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Position (14) eine Arbeitsposition für die Paletten (18) ist, daß die beiden anderen Positionen (12, 13) jeweils benachbart zur Arbeitsposition angeordnet sind, und daß die zweite Position (12) zum Zuführen der Paletten (18′) und die dritte Position (13) zum Anführen der Paletten (18′′) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sensormittel (57) vorgesehen sind, die die Lage der Paletten (18′, 18′′) in den jeweiligen Positionen (12, 13) detektieren und die Vertikaltransport-Einheit (30) sowie die Greifer (41, 42) steuern.